Новые статьи

Как устроена и работает светодиодная люстра с дистанционным пультом: опыт ремонта своими руками
Как выбрать лампы освещения для дома
Как прозвонить электрическую цепь тестером, мультиметром

Как прозвонить электрическую цепь тестером, мультиметром, многофункциональным индикатором


Электрические измерения





Когда электрический прибор внезапно перестает работать, то у его владельца появляется желание самостоятельно разобраться с неисправностью и устранить ее. Для этого необходимо убедиться в целостности электрической схемы, качестве подключения соединительных проводов, исправности переключателей, коммутационных аппаратов и других элементов.

Такая проверка заключается в измерении электрического сопротивления цепи. На языке электриков ее называют «прозвонкой».

Как происходит замер сопротивления

Проверка сопротивления любой электрической схемы основана на действии закона Ома для участка цепи, через который пропускают ток и замеряют его величину. На вход проверяемой схемы подают стабилизированное напряжение. Обычно для этого используют химические источники тока:

  • гальванические батарейки;
  • аккумуляторы.

Реже применяют выпрямленное напряжение от сети переменного тока.

Если схема целая и в ней отсутствуют обрывы, то ток преодолеет полное сопротивление цепи, а его величина выразится соотношением I=U/R

Как происходит замер сопротивления в электрической цепи

Самодельные приборы-прозвонки

Самые простые устройства, которыми пользуются электрики для проверки сопротивления, называют «прозвонками». Их делают по приведенной ниже схеме.

Самодельные приборы-прозвонки

К одному концу батарейки припаивают цоколь лампочки от карманного фонаря, а к другому — гибкий электрический провод в изоляции с зажимом-крокодилом на конце. На второй контакт лампочки крепится медная проволока 2,5 квадрата, выполняющая роль щупа.

Если посадить крокодил на щуп, то цепь прозвонки замкнется и через нее потечет ток. Его величина достаточна для разогрева нити накала и свечения лампочки. Яркость света зависит от:

  • состояния батарейки (при большом разряде напряжение снижается);
  • величины сопротивления участка цепи.

Если между щупом и крокодилом поместить резистор, то величина его сопротивления скажется уменьшением свечения лампочки. Например, номинальный ток нити накала величиной 100 мА создается при прямом подключении к новой батарейке. Когда при проверке резистора ток снизится до 80 мА, то свечение будет хорошо заметно. При значительном же увеличении сопротивления или разрыве цепи лампочка потухнет.

Таким простым методом электрики проверяют целостность проводов и других участков схемы с величиной сопротивления до нескольких десятков Ом. При этих замерах в проверяемой цепи не должно присутствовать напряжение от посторонних источников, которыми могут быть:

  • заряженные конденсаторы;
  • наводки от соседних электротехнических устройств;
  • параллельно подключенные цепочки со своим питанием.

Внимание! Принцип отсутствия напряжения от постороннего источника на проверяемой схеме должен выполняться при замере сопротивления любым прибором. Иначе не только проявится увеличенная погрешность, но может выйти из строя измерительный прибор.

Если электрики по ошибке подключают такие прозвонки к фазному и нулевому проводникам в действующей электропроводке, то нить накала лампочки от проходящего тока мгновенно получает тепловой удар, от которого стеклянный баллон взрывается и разлетается мелкими осколками.

Аналогичные ошибки при замерах омметрами и мультиметрами приводят к перегоранию токопроводящих пружин измерительных головок или компонентов схем у новых электронных моделей. Только дорогие приборы ведущих производителей снабжаются защитой от коротких замыканий, возникающих при подобных ситуациях. Но стоит ли их проверять таким способом?

Основной недостаток самодельных прозвонок такого типа — это отсутствие возможности определения высокоомных сопротивлений. Поэтому их используют только при проверках токовых низкоомных цепей.

Многофункциональные индикаторы напряжения-отвертки

Такие устройства сейчас массово выпускаются промышленностью. Они позволяют выполнять 5 основных функций при работе с электричеством. Одна из них — замер сопротивления, который осуществляется подключением контролируемого участка через цепь, созданную между пальцами человека.

Конструкция многофункциональной индикаторной отвертки

В конструкции подобных многофункциональных приборов для замера сопротивления используются:

  • элементы питания с общим напряжением 3 вольта;
  • биполярный транзистор, усиливающий сигнал тока индикации;
  • светодиод, свечение которого свидетельствует о прохождении тока через проверяемый участок цепи;
  • наконечник отвертки, служащий контактной площадкой.

Маломощные источники напряжения этих приборов способны выдать в схему только токи низких значений, которые при усилении транзистором достигают всего десятка миллиампер. Этого вполне достаточно для свечения светодиода.

Однако, проверять ими можно целостность предохранителей, нитей накала лампочек и подобных простых устройств. При измерениях в сложных схемах многофункциональные индикаторы работают некорректно потому, что способны прозвонить высокоомные участки, созданные заниженным сопротивлением окружающей среды. Этот их основной недостаток часто вводит в заблуждение электриков.

Омметры

Их массовое производство в СССР началось с 1940 года.

Конструкция аналогового омметра

В конструкцию прибора входят:

  • эбонитовый корпус с клеммными выводами для подключения проводов к измеряемому сопротивлению;
  • батарейка на 4,5 вольта, размещаемая в отсеке питания с контактными пластинами;
  • амперметр, проградуированный в Омах;
  • регулировочное сопротивление для калибровки напряжения, подаваемого в схему.

На корпусе прибора около выходных контактов знаками «+» и «—» промаркирована полярность подаваемого на схему напряжения.

Такой омметр измеряет активное сопротивление от 20 до 2000 Ом. На практике электрикам приходится работать не только в этом диапазоне, а с более высокими и низкими значениями. С этой целью выпускают:

  • мегаомметры различной мощности, выдающие повышенное напряжение в проверяемую схему;
  • измерительные мосты, позволяющие делать точные замеры малоомных сопротивлений.

Мультиметры, тестеры

Для удобства выполнения электрических замеров на базе омметра работают комбинированные приборы, позволяющие оценивать величины сопротивлений на шкалах:

  • Омов;
  • килоОмов;
  • мегаОмов.

Они имеют одну точную измерительную головку, которая с помощью шунтов или добавочных сопротивлений, подключаемых системой различных режимных переключателей, может работать в качестве:

  • омметра;
  • амперметра;
  • вольтметра.

Для каждого режима на общей шкале нанесена собственная цифровая градуировка в соответствующих единицах. Три объединенных функции измерения сопротивления, тока и напряжения послужили поводом называть такие приборы:

  • мультиметром (образовано от слов «много» и «мерить»);
  • авометром (сокращение от «ампер», «вольт», «ом», «измерение»);
  • тестером (обозначает возможность проведения «тестов»).

Пример конструкции тестера Ц4324 с показом положений переключающих устройств для замера сопротивлений на диапазоне 1kΩ показан на нижеприведенных фотографиях.

Органы управления тестера для замера сопротивления

Такими устройствами пользовались еще в 80-х годах прошлого века.

Современные приборы работают как на основе обработки аналоговых величин, так и с применением цифровых технологий. Они у большинства моделей снабжены дисплеем, на который сразу выводится значение измеряемого параметра. Это удобно потому, что:

  • облегчается снятие показаний;
  • не требуется разбираться с градуировкой шкалы;
  • отпадает необходимость заниматься дополнительными математическими вычислениями.

Однако, принцип подачи напряжения на измеряемый участок цепи и замер величины тока, протекающего через сопротивление, остался прежним во всех устройствах. Электрик, хорошо понимающий, как работает закон Ома, всегда разберется с назначением переключателей и способами отображения информации на любой приборе, выполнит правильно замер сопротивления.

Как проверить исправность прибора

Основное правило точного определения сопротивления — это грамотная подготовка измерительного оборудования к работе и использование его по назначению.

На производственных предприятиях все электроизмерительные приборы, включая омметры, должны своевременно проверяться на:

  • целостность изоляции и иметь штамп испытательной лаборатории, подтверждающий разрешение на эксплуатацию в действующих электроустановках;
  • правильность работы в заявленном классе точности и иметь клеймо поверителя.

У бытовых приборов этими вопросами должен заниматься владелец, сдавая свой тестер в соответствующие лаборатории.

Перед каждым замером сопротивления необходимо:

  • выставить стрелочный прибор в горизонтальной плоскости и зафиксировать его;
  • проверить предварительную установку стрелки на ноль;
  • выполнить градуировку источника напряжения;
  • перевести все переключатели прибора в соответствующий режим измерения;
  • оценить исправность подключения соединительных проводов и их целостность, для чего замкнуть концы и проверить реакцию стрелки или цифрового отображения сопротивления на дисплее.

И всегда помните о проверке отсутствия напряжения на тестируемом участке до начала измерений.

Как вызвонить основные элементы электрической схемы

При контроле величины сопротивления любого участка цепи проверяемый компонент подключается на выходные клеммы измерительного прибора, переведенного в режим омметра.

Провода и кабели

Исправная металлическая жила обладает сопротивлением, близким к нулю, а изоляционный слой на ней — стремящимся к бесконечности. Это правило взято за основу проверки проводов и кабелей.

Внутри электропроводки встречаются кабельные линии и провода, соединенные различными способами. До начала замера каждый кабель и провод необходимо разъединить с двух сторон, иначе могут возникнуть ошибки из-за дополнительно подключенных цепочек.

Если необходимо оценить сборку электрической схемы, то проверяют:

  • целостность жил;
  • отсутствие посторонних цепочек, которые могут возникнуть при нарушениях изоляции.

В первом случае работают омметром, а во втором — мегаомметром определенного напряжения и мощности.

Когда на одну жилу подается напряжение с омметра, то измерительная головка на исправном проводе покажет «0» Ом.

Действующие кабели, которые подлежат прозвонке, могут быть проложены в земле и протянуты на несколько сотен метров. Такое удаление противоположных концов осложняет замер. Выход из создавшейся ситуации состоит в удлинении измерительного провода за счет:

  • использования заранее проверенной и промаркированной жилы;
  • подключения одного конца омметра и противоположной стороны провода к контурам заземления для создания пути тока через землю.

При поиске повреждений изоляции, приведшей к коротким замыканиям в сети лучше работать мегаомметром и последовательно замерять сопротивление каждой жилы относительно всех остальных и землей.

У кабелей разного назначения нормируемое сопротивление изоляции может колебаться от 0,5 до нескольких мегаом. При выявлении мест нарушения изоляции провода бракуют и выводят из эксплуатации.

Предохранитель

Поскольку этот элемент представляет собой короткий отрезок проволоки, помещенный в диэлектрический корпус, то его исправное состояние будет соответствовать показанию 0 на шкале омметра, а оборванное — ∞.

Резистор

Его изготавливают для работы в схемах с различными значениями электрического сопротивления, которое может быть от долей Ома до нескольких мегаом. Поэтому при проверках резисторов пользуются всеми режимами омметра.

Диод

Основное назначение этого полупроводникового элемента состоит в пропускании тока в одну сторону и блокировании в другую. Поскольку омметр при подключении к схеме выдает ток определенной полярности, то у исправного диода при прямом подключении прибора будет 0 Ом, а при обратном — ∞.

Если при прямом и обратном включении омметр показывает 0 или ∞, то диод пробит или перегорел. Его необходимо менять.

Светодиод

В практической электротехнике встречаются как единичные, так и комплексные светодиодные конструкции. Они работают по принципу обычного диода, дополнительно излучающего свет при прохождении тока через него. Когда ток заблокирован, то свечения не будет.

На первый взгляд технология проверки светодиода ничем не отличается от предыдущего способа. Но здесь есть особенность: ток номинального свечения большинства светодиодов составляет порядка 10 мА. Если омметр выдает значительно меньшую величину, то свечения просто не будет видно. Это чаще всего присуще современным экономным и дорогим мультиметрам.

Значительно превышать ток через светодиод самодельной прозвонкой тоже не рекомендуется. Полупроводниковый слой может не выдержать увеличенный тепловой режим. Поэтому при таких проверках необходимо знать технические возможности измерительного прибора и ограничивать время испытаний.

Лучше всего для проверки светодиода использовать регулируемый источник с возможностью плавного увеличения тока до 10 мА.

Катушка индуктивности, трансформатор, электродвигатель, дроссель

Эти устройства выполняют намоткой изолированного провода на катушку, которая размещается внутри магнитопровода. Каждый виток обмотки при прохождении тока создает вокруг себя электромагнитное поле, которое складывается с полями остальных витков.

Если изоляция проводов между витками будет нарушена, то возникает электрический контакт (межвитковое замыкание), которое резко уменьшает суммарную индуктивность. При прозвонке таких обмоток их активное сопротивление меняется так незначительно, что выявить подобную неисправность замером омметром невозможно.

Межвитковые замыкания определяют:

  • включением под нагрузку в цепях переменного тока;
  • снятием вольтамперной характеристики.

Методом омметра можно только определить обрыв провода или нарушение контактного соединения в обмотке.

ТЭН

Теплонагревательные элементы работают в электрочайниках, электрических котлах отопления, обогревателях. Они изготовлены из нихромовой проволоки, помещенной в металлический корпус и подсоединенной к контактным ножкам.

При замере исправного ТЭНа показание сопротивления на омметре будет иметь небольшое значение, которое может составлять от нескольких единиц до десятков Ом (зависит от конструкции). Обрыв нити проявится индикацией ∞.

У мощных обогревателей используют несколько ТЭНов, которые подключают параллельно, а клеммы располагают рядом. В таких случаях надо внимательно разобраться с принадлежностью клеммных выводов.

При прозвонке ТЭНа надо дополнительно замерять мощным мегаомметром сопротивление изоляции между нихромовой нитью и корпусом. Если оно пробито, то обогреватель надо браковать, иначе при его работе будет присутствовать потенциал напряжения на корпусе.

Лампа накаливания

Ее нить тоже состоит из нихромовой проволоки, которая расположена между центральным и боковым контактами и обладает в холодном состоянии сопротивлением от 3 до 200 Ом. Обрыв же часто можно увидеть визуально.

Люминесцентная лампа

Стеклянная герметичная трубчатая колба заполнена инертным газом, а по обоим торцам расположены по 2 контактных вывода, подключенные к нитям накала. Их надо прозвонить с каждой стороны. Если одна из них оборвана, то лампа неисправна и светить не будет.

Энергосберегающие и светодиодные лампы

Компактные люминесцентные лампы имеют такое же устройство, как и обычные, только у них электронная схема запуска вмонтирована внутри корпуса цоколя. Подключиться к колбе для выполнения замера без демонтажа конструкции не получится.

Поэтому такие лампы, как и светодиодные, проверяют подачей напряжения, а разборкой схемы занимаются только при ремонте. 






Электрические измерения